1、广东省2021年高中化学选择性模拟测试题（三）一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.化学与生产、生活和环境密切相关。下列有关说法正确的是()A.编织渔网的尼龙绳的主要成分是纤维素B.文房四宝中的砚台,用石材磨制的过程是化学变化C.丝绸的主要成分是蛋白质,它属于天然高分子化合物D.月饼中的油脂易被氧化,保存时常放入装有硅胶的透气袋2.用如图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是()XYZ例氧化物化合物纯净物A苯的同系物芳香烃芳香族化合物B胶体分散系混合物C电解质离子化合物化合物D碱性氧化物金属氧化物氧化物3.关于下列转
2、化过程的分析不正确的是()A.Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3B.过程中每消耗58 g Fe3O4转移1 mol 电子C.过程的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2D.该过程总反应为2H2O2H2+O24.常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.无色透明溶液中:Fe3+、N、Br-、CB.0.1 molL-1 KNO3溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、SC.使甲基橙变红的溶液中:Na+、Mg2+、S、AlD.水电离产生的c(H+)=10-13 molL-1的溶液中:K+、Ca2+、N、HC5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A.标准状况下,22
3、.4 L CH2Cl2中含有碳原子数为NAB.在溶有1 mol Fe(OH)3的胶体中含有的胶粒数小于NAC.常温下0.2 mol铝与足量浓硫酸反应,生成气体的分子数为0.3NAD.常温下向密闭容器内充入46 g NO2,容器中气体的分子数为NA6.NaH2PO2为正盐,能将溶液中的Ag+还原为Ag,可用于化学镀银。利用NaH2PO2进行化学镀银反应中,若氧化剂与还原剂的物质的量之比为 41。下列说法正确的是()A.上述反应中,氧化产物是H3PO4B.H3PO2是三元酸,与NaOH反应可生成三种盐C.NaH2PO2中含有离子键、极性共价键和非极性共价键D.该反应的离子方程式为H2P+4Ag+2
4、H2O4Ag+P+6H+7.下列实验现象、结论及其推理都正确的是()实验实验现象结论及其推理A左烧杯中铁不断溶解,右烧杯中铁表面有气泡活动性:AlFeCuB左边棉球变为橙色,右边棉球变为蓝色氧化性:Cl2Br2I2Ca中布条不褪色,b中布条褪色干燥氯气无漂白性,潮湿的氯气有漂白性D锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊非金属性:ClCSi8.实验室制备少量乙酸乙酯的装置如图所示。下列有关该实验说法正确的是()A.乙酸乙酯的沸点小于100 B.反应前,试管甲中先加入浓硫酸,后加入适量冰酸醋和乙醇C.试管乙中应盛放NaOH浓溶液D.实验结束后,将试管乙中混合液进行蒸发结晶可得到乙酸乙酯9.如图,将一
5、根铁棒垂直没入水中,一段时间后发现AB段产生较多铁锈,BC段腐蚀严重。下列关于此现象的说法不正确的是()A.铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段B.铁棒AB段电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-C.铁棒AB段的Fe2+浓度高于BC段D.该腐蚀过程属于电化学腐蚀10.25 时,FeS、CuS的溶度积常数分别为6.310-18、1.310-36。下列说法中,错误的是()A.25 时,FeS的溶解度大于CuS的溶解度B.反应CuSO4+H2SCuS+H2SO4不能发生C.可用FeS作沉淀剂除去废水中的Cu2+D.25 时,饱和CuS溶液中,Cu2+的浓度为10-18 molL-1二、单项选择题:本题
6、共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。11.2020年3月24日,中国工程院院士、天津中医药大学校长张伯礼表示,中成药连花清瘟胶囊对于治疗轻型和普通型的新冠肺炎患者有确切的疗效。其有效成分绿原酸的结构简式如图所示。下列有关绿原酸说法正确的是()A.最多有7个碳原子共面B.1 mol 绿原酸可消耗5 mol NaOHC.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.能发生酯化、加成、氧化反应12.一种广泛用于锂离子电池的物质结构如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次递增的四种短周期主族元素,Y、W同主族,原子半径:r(X)r(Y)r(Z)。下列说法正确的是()A.X
7、的氢化物中只有极性键B.Y在该物质中有两种不同价态C.Z的单质能与水反应生成Y的单质D.简单离子的还原性:WY13.我国科研人员研究了在CuZnOZrO2催化剂上CO2加氢制甲醇过程中水的作用机理,其主反应历程如图所示(H2*H+*H)。下列说法错误的是()A.向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率B.带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态C.二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率达100%D.第步的反应式为*H3CO+H2OCH3OH+*HO14.已知Ca3N2遇水发生水解反应,需密封保存。利用如图装置制取氮气,并用氮气制备Ca3N2,下列说法正确的是()A.中发生的反应属于置换反
8、应B.作用为安全瓶,防止停止加热时中的溶液进入中C.中依次盛装浓H2SO4、酸性氯化亚铁溶液、碱石灰D.实验结束后,取中少量产物于试管中,加适量蒸馏水,再滴加石蕊试液,溶液显蓝色15.某可充电钠离子电池放电时工作原理如图所示,下列说法错误的是()A.放电时电势较低的电极反应式为FeFe(CN)6+2Na+2e-Na2FeFe(CN)6B.外电路中通过0.2 mol电子的电量时,负极质量变化为2.4 gC.充电时,Mo箔接电源的正极D.放电时,Na+从右室移向左室16.向0.02 molL-1 CuSO4溶液中匀速滴加 1 molL-1 氨水,先观察到有浅蓝色沉淀 Cu2(OH)2SO4生成,后
9、沉淀溶解,逐渐变为深蓝色溶液。该实验过程体系的pH和电导率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.c(Cu2+):a点=b点B.bc段生成浅蓝色沉淀的反应为2Cu2+2OH-+SCu2(OH)2SO4C.d点时:c(N)Cu(NH3)42+三、非选择题:包括必做题和选做题两部分,第17题第19题为必做题,每个试题考生必须作答,第20题第21题为选考题,考生根据要求作答。(一)必做题:共42分。17.(14分)实验室用如图装置(略去夹持仪器)制取硫代硫酸钠晶体。已知:Na2S2O35H2O是无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇。硫化钠易水解产生有毒气体。装置C中反应为Na2CO3+SO2Na2S
10、O3+CO2;2Na2S+3SO23S+2Na2SO3;S+Na2SO3Na2S2O3。回答下列问题:(1)装置B的作用是。(2)该实验能否用NaOH代替Na2CO3?(填“能”或“否”)。(3)配制混合液时,先溶解Na2CO3,后加入Na2S9H2O,原因是 。(4)装置C中加热温度不宜高于40 ,其理由是 。(5)反应后的混合液经过滤、浓缩,再加入乙醇,冷却析出晶体。乙醇的作用是 。(6)实验中加入m1 g Na2S9H2O和按化学计量数的碳酸钠,最终得到m2 g Na2S2O35H2O晶体。Na2S2O35H2O的产率为(列出计算表达式)。Mr(Na2S9H2O)=240,Mr(Na2S
11、2O35H2O)=248(7)下列措施不能减少副产物Na2SO4产生的是(填字母)。A.用煮沸并迅速冷却后的蒸馏水配制相关溶液B.装置A增加一导管,实验前通入N2片刻C.先往装置A中滴加硫酸,片刻后往三颈烧瓶中滴加混合液D.将装置D改为装有碱石灰的干燥管18.(14分)氨法溶浸氧化锌烟灰制取高纯锌的工艺流程如图所示。溶浸后氧化锌烟灰中锌、铜、镉、砷元素分别以Zn(NH3、Cu(NH3、Cd(NH3、AsC的形式存在。回答下列问题:(1)Zn(NH3中Zn的化合价为,“溶浸”中ZnO发生反应的离子方程式为 。(2)锌浸出率与温度的关系如图所示,分析30 时锌浸出率最高的原因为 。(3)“氧化除杂
12、”中,AsC转化为As2O5胶体吸附聚沉除去,溶液始终接近中性。该反应的离子方程式为 。(4)“滤渣3”的主要成分为。(5)“电解”时Zn(NH3在阴极放电的电极反应式为 。阳极区放出一种无色、无味的气体,将其通入滴有KSCN的FeCl2溶液中,无明显现象,该气体是(写化学式)。电解后的电解液经补充 (写一种物质的化学式)后可返回“溶浸”工序继续使用。19.(14分)用结构和原理阐释化学反应的类型、限度、速率和历程是重要的化学学科思维。回答下列问题:(1)用过氧化氢检验Cr()的反应是Cr2+4H2O2+2H+2CrO5+5H2O。CrO5的结构式为,该反应是否为氧化还原反应?(填“是”或“否
13、”)。(2)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O2(l)H=-187.8 kJmol-12H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)H= kJmol-1。(3)一定条件下,H2O2分解时的c(H2O2)随t变化如图所示。已知该反应的瞬时速率可表示为v(H2O2)=kcn(H2O2),k为速率常数。020 min内,v(H2O2)=。据图分析,n= 。其他条件相同,使用活性更高的催化剂,下列说法正确的是(填字母)。A.v(H2O2)增大B.k增大C.H减小 D.Ea(活化能)不变(4)气体分压pi=p总i(物质的量分数)。恒温50
14、 、恒压101 kPa,将足量的CuSO45H2O、NaHCO3置于一个密闭容器中,再充入已除去CO2的干燥空气。假设只发生以下反应,达平衡时两者分解的物质的量之比为21。CuSO45H2O(s)CuSO43H2O(s)+2H2O(g) Kp1=36(kPa)22NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)Kp2平衡时=,Kp2=。平衡后,用总压为101 kPa的潮湿空气其中 p(H2O)=8 kPa、p(CO2)=0.4 kPa替换容器中的气体,50 下达到新平衡。容器内CuSO45H2O的质量将(填“增加”“减少”或“不变”,下同),NaHCO3的质量将 。(二)选做题
15、:共14分,请考生从给出的2道题中任选一道作答。20.选修3物质结构与性质(14分)铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物广泛应用于生活、生产、国防等领域。(1)已知元素的一个基态的气态原子得到一个电子形成-1价气态阴离子时所放出的能量称为该元素的第一电子亲和能,用E1表示。从-1价的气态阴离子再得到 1个电子,成为-2价的气态阴离子所放出的能量称为第二电子亲和能E2,依此类推。FeO是离子晶体,其晶格能可通过如图的Born -Haber循环计算得到。铁单质的原子化热为 kJmol-1,FeO的晶格能为 kJmol-1。基态O原子E1(填“大于”或“小于”)E2,从原子结构角度解释: 。(2)乙二
16、胺四乙酸又叫作EDTA(图1),是化学中一种良好的配合剂,形成的配合物叫作螯合物。EDTA在配位滴定中经常用到,一般是测定金属离子的含量。已知:EDTA配离子结构(图2)。EDTA中碳原子轨道的杂化类型为,EDTANa -Fe()是一种螯合物,六个配位原子的空间构型为。EDTANa -Fe()的化学键除了键和配位键外,还存在。(3)Fe3O4晶体中,O2-的重复排列方式如图所示,该排列方式中存在着由如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙和如3、6、7、8、9、12的O2-围成的正八面体空隙。Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中,则F
17、e3O4晶体中,O2-数与正四面体空隙数(包括被填充的)之比为 ,有%的正八面体空隙填充阳离子。Fe3O4晶胞的八分之一是图示结构单元(图3),晶体密度为5.18 gcm-3,则该晶胞参数a= pm(写出计算表达式)。21.选修5有机化学基础(14分)G是药物合成的中间体,其部分合成路线如下:请回答下列问题:(1)CD的反应类型为 。(2)试剂E的名称为,G的分子式为 。(3)写出AB的化学方程式: 。(4)设计AB步骤的目的是 。(5)芳香族化合物T是D的同分异构体,其满足下列条件的结构共有 种。能发生银镜反应;遇FeCl3溶液不发生显色反应,其在稀硫酸中的水解产物之一遇FeCl3溶液能发生
18、显色反应;在核磁共振氢谱上有七组峰。(6)以环己醇和为原料,合成的路线为 。参考答案1.C尼龙绳的主要成分为合成纤维,而纤维素为多糖,故A错误;生成新物质的变化是化学变化,用石材制作砚台的过程没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物,故C正确;硅胶具有吸水性,不具有还原性,不能防止食品氧化变质,故D错误。2.C苯的同系物属于芳香烃,芳香烃属于芳香族化合物,故A正确;胶体属于分散系,而分散系都由两种以上的物质组成,则属于混合物,故B正确;电解质包括离子化合物和部分共价化合物,电解质、离子化合物都属于化合物,故C不正确;碱性氧化物都是由金属元素和氧元素组
19、成的,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如过氧化钠等,则金属氧化物包含碱性氧化物,氧化物包含金属氧化物,故D正确。3.BFe3O4的化学式可以改写为Fe2O3FeO,Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3,故A正确;过程:2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g),当有2 mol Fe3O4分解时,生成1 mol氧气,而58 g Fe3O4的物质的量为 0.25 mol,故生成0.125 mol氧气,而氧元素由-2价变为0价,故转移0.5 mol电子,故B不正确;过程中FeO与水反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2,故C正确;过程:2Fe3O4(s)6
20、FeO(s)+O2(g),过程:6FeO(s)+2H2O(l)2H2(g)+2Fe3O4(s),相加可得该过程总反应为2H2OO2+2H2,故D正确。4.BFe3+在溶液中显黄色,故A不符合题意;Na+、Fe2+、Cl-、S之间不反应,和KNO3也不反应,可以大量共存,故B符合题意;使甲基橙变红的溶液显酸性,S和Al不能大量存在,故C不符合题意;水电离产生的 c(H+)=10-13 molL-1的溶液pH=1或13,为强酸性或强碱性溶液,HC不能大量存在,故D不符合题意。5.B标准状况下,22.4 L CH2Cl2是非气体状态,不能用气体摩尔体积计算物质的量,故A错误;胶粒是一定数目粒子的集合
21、体,在溶有1 mol Fe(OH)3的胶体中含有的胶粒数小于NA,故B正确;常温下铝在浓硫酸中会发生钝化,反应停止,生成气体的分子数小于 0.3NA,故C错误;常温下向密闭容器内充入46 g NO2,由于存在2NO2N2O4,容器中气体的分子数少于NA,故D错误。6.A该反应中银离子是氧化剂、H2P是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为41,根据转移电子相等知,1 mol H2P失去4 mol电子,所以P元素为+5价,则氧化产物是H3PO4,故A正确;NaH2PO2为正盐,H3PO2是一元酸,与NaOH反应可生成一种盐NaH2PO2,故B错误;NaH2PO2中含有离子键(Na+和H2P间)、
22、极性共价键(PH键、PO键),没有非极性共价键,故C错误;该反应的离子方程式为H2P+4Ag+2H2O4Ag+H3PO4+3H+,故D错误。7.C电解质为硫酸,活泼金属作负极,则左边烧杯中应该是Al不断溶解,而不是铁不断溶解,而右边烧杯中Fe为负极,Fe应该不断溶解,Cu表面有气泡,实验现象错误,故A错误;氯气可分别氧化NaBr、KI,不能比较Br2、I2的氧化性,故B错误;氯气不能使干燥的有色布条褪色,但能使湿润的有色布条褪色,说明干燥氯气无漂白性,潮湿的氯气有漂白性,故C正确;盐酸为无氧酸,且盐酸易挥发,盐酸与硅酸钠反应也能产生硅酸,不能比较Cl、C、Si的非金属性,故D错误。8.A由水浴
23、加热制备乙酸乙酯可知,乙酸乙酯的沸点小于100 ,故A正确;浓硫酸的密度大,应该先加入适量乙醇,然后慢慢地加入浓硫酸和冰酸醋,防止混合液体溅出,发生危险,故B错误;乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中水解,试管乙中不能盛放NaOH浓溶液,应盛放饱和碳酸钠溶液,故C错误;乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,实验结束后,将试管乙中混合液进行分液可得到乙酸乙酯,故D错误。9.C铁棒在水溶液中发生吸氧腐蚀,属于原电池,BC段作原电池负极、AB段作原电池正极。据此分析如下:铁棒AB段与空气界面较近,深水处溶氧量较少,因此铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段,故A正确;依据分析可知,AB段为原电池的正极,发生反应:O2+4e-
24、+2H2O4OH-,故B正确;由于AB段产生较多铁锈,BC段腐蚀严重,故BC段作原电池负极、AB段作原电池正极,因此BC段Fe2+浓度较高,故C不正确;铁棒在水溶液中发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故D正确。10.BFeS、CuS为同种类型的沉淀,且Ksp(FeS)远大于Ksp(CuS),所以FeS的溶解度大于CuS的溶解度,故A正确;CuS是不溶于酸的黑色物质,所以能发生反应:CuSO4+H2SCuS+H2SO4,这是弱酸制备强酸的特例,故B错误;FeS的溶解度大于CuS的溶解度,根据溶解度大的沉淀可以转化成溶解度小的沉淀可知可用FeS作沉淀剂除去废水中的Cu2+,故C正确;饱和CuS溶液中存
25、在平衡:CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq),设铜离子的浓度为a molL-1,则有Ksp(CuS)=c(Cu2+)c(S2-)=a2=1.310-36,解得c(Cu2+)=10-18 molL-1,故D正确。11.D根据绿原酸的结构简式知,绿原酸中含有苯环,苯环中所有碳原子共平面,绿原酸中含有碳碳双键,与碳碳双键相连的原子共平面,结构中含有酯基,与酯基相连的六元碳环上有1个碳原子与酯基共平面,故至少有10个碳原子共平面,故A错误;绿原酸中含有1个酯基、1个羧基、2个酚羟基,故1 mol绿原酸可以和4 mol NaOH发生反应,故B错误;绿原酸结构中含有碳碳双键和酚羟基,可以使酸性高锰
26、酸钾溶液褪色,故C错误;绿原酸中含有羧基和羟基,可以发生酯化反应,含有碳碳双键,可以发生加成和氧化反应,故D正确。12.C根据题图结构可知,X共用4对电子,W共用 6对电子,Y共用2对电子,Z共用1对电子,因为Y和W同主族,所以为A族,根据原子序数大小关系,Y为O元素,W为S元素;因为原子半径:r(X)r(Y)r(Z),则X、Y、Z同周期,X为C元素,Z为F元素。据此分析如下:X为C元素,C的氢化物可以是甲烷、乙烷、丙烷等,有极性键,也可能含有非极性键,故A错误;题给物质为LiSO3CF3,O元素的化合价为-2价,故B错误;Z为F元素,Y为O元素,2F2+2H2O4HF+O2,故C正确;Y为O
27、元素,W为S元素,S非金属性弱于O,则S2-的还原性大于O2-,故D错误。13.C反应历程第步需要水,所以向该反应体系中加入少量的水能增加甲醇的收率,故A正确;根据题图知,带*标记的物质在反应过程中最终被消耗,所以带*标记的物质是该反应历程中的中间产物或过渡态,故B正确;根据题图知,二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水,该反应中除了生成甲醇外还生成水,所以二氧化碳加氢制甲醇的过程中原子利用率不是100%,故C错误;根据题图中信息得到第步的反应式为*H3CO+H2OCH3OH+*HO,故D正确。14.D由题图可知,中发生反应:NaNO2+NH4ClNaCl+N2+2H2O;可防止倒吸,作安全瓶;中酸性
28、FeCl2溶液可发生反应:4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O,排除装置中氧气,防止与Ca反应,中浓硫酸可干燥氮气,防止Ca与水反应,中发生反应:3Ca+N2Ca3N2,中试剂X为碱石灰,可防止空气中的水进入中。15.A放电时,电势较低的电极为负极,负极失去电子,发生氧化反应,电极反应式为2Mg+2Cl-4e-Mg2Cl22+,故A错误;负极上Mg失电子发生氧化反应:2Mg+2Cl-4e-Mg2Cl22+,外电路中通过 0.2 mol电子的电量时,负极质量变化为减少的金属镁0.1 mol,即质量变化2.4 g,故B正确;充电时,原电池的正极连接电源的正极,发生氧化反应,Mo箔接电源的正极,
29、故C正确;放电时,阳离子(Na+)向负电荷较多的正极移动,所以放电时Na+从右室移向左室,故D正确。16.Dc到d溶液pH突变,说明c点沉淀达到最大值,a到c发生生成沉淀的反应:2Cu2+2NH3H2O+SCu2(OH)2SO4+2N,c到e发生沉淀溶解反应:Cu2(OH)2SO4+8NH3H2O2Cu(NH3)42+8H2O+S+2OH-。据此分析如下:a到b发生反应:2Cu2+2NH3H2O+SCu2(OH)2SO4+2N,c(Cu2+)减小,故c(Cu2+):a点b点,故A错误;bc段生成浅蓝色沉淀的反应为2Cu2+2NH3H2O+SCu2(OH)2SO4+2N,故B错误;c点沉淀达到最
30、大值,此时溶质为(NH4)2SO4,c到d,pH突变,但电导率几乎不变,故d点溶质为(NH4)2SO4和NH3H2O,那么d点溶液中存在电荷守恒:c(N)+c(H+)=c(OH-)+2c(S),因此时pH7,c(H+)2c(S),故C错误;b点之前释放N,导电能力增强,b之后释放Cu(NH3)42+和OH-,导电能力不变,说明导电能力:NCu(NH3)42+,故D正确。17.解析:(1)装置B的作用是平衡压强,防止倒吸,则B为安全瓶,防止倒吸。(2)Na2CO3的作用是与二氧化硫反应制备亚硫酸钠,氢氧化钠和二氧化硫反应也可以生成亚硫酸钠,可以代替碳酸钠。(3)Na2S是强碱弱酸盐,易发生水解,
31、碳酸钠溶液显碱性,可以抑制Na2S水解。(4)温度过高不利于SO2的吸收,会使消耗的H2SO4、Na2SO3较多,还会使Na2S2O3产率降低等。(5)Na2S2O35H2O是无色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,则乙醇的作用为降低Na2S2O3晶体的溶解度,促进晶体析出。(6)根据已知中反应列关系式:2Na2S9H2O3S3Na2S2O35H2O,理论上制得Na2S2O35H2O晶体的质量为 g,Na2S2O35H2O的产率为100%=100%。(7)煮沸并迅速冷却后的蒸馏水中含氧量低,可有效防止Na2SO3氧化为Na2SO4,可减少副产物的产生,故A不符合题意;装置A增加一导管,实验前通入N2片
32、刻,可将装置中的空气赶走提供无氧环境,可防止Na2SO3被氧化为Na2SO4,可减少副产物的产生,故B不符合题意;先往装置A中滴加硫酸,产生二氧化硫,可将装置中的空气赶走,片刻后往三颈烧瓶中滴加混合液,可减少副产物的产生,故C不符合题意;将装置D改为装有碱石灰的干燥管,装置中仍然含有空气,氧气可将Na2SO3氧化为Na2SO4,不能减少副产物产生,故D符合题意。答案:(1)安全瓶,防止倒吸(2)能(3)碳酸钠溶液显碱性,可以抑制Na2S水解(4)温度过高不利于SO2的吸收(或消耗的H2SO4、Na2SO3较多或Na2S2O3产率降低等其他合理答案)(5)降低Na2S2O3晶体的溶解度,促进晶体
33、析出(6)100%(7)D18.解析:(1)NH3是中性分子,由于Zn(NH3带有2个单位的正电荷,说明其中Zn带有2个单位的正电荷,故Zn的化合价为 +2价;N水解使溶液显酸性,ZnO与H+反应变为Zn2+,Zn2+与 NH3H2O反应产生Zn(NH3,反应的总的离子方程式为ZnO+2NH3H2O+2NZn(NH3+3H2O。(2)由锌浸出率与温度的关系图可知,在温度低于30 时,温度升高,反应速率随温度升高而增大;当温度超过30 ,NH3H2O分解产生氨气,氨气逸出导致溶浸反应速率下降,故30 时锌浸出率最高。(3)在“氧化除杂”中,H2O2将AsC氧化后转化为As2O5胶体,被吸附聚沉除
34、去,H2O2被还原变为H2O,反应后溶液始终接近中性。则该反应的离子方程式为2AsC+2H2O2+6NH3H2OAs2O5+10Cl-+6N+5H2O。(4)“氧化除杂”后的溶液中含Zn(NH3、Cu(NH3、Cd(NH3,向该溶液中加入Zn粉,Zn将Cu2+、Cd2+还原为金属单质,所以“滤渣3”的主要成分为Cu、Cd。(5)“电解”时Zn(NH3在阴极放电,电极反应式为Zn(NH3+2e-Zn+4NH3;阳极区阴离子放电,放出一种无色无味的气体,将其通入滴有KSCN的FeCl2溶液中,无明显现象,说明该气体不具有氧化性,则该气体是N2;电解后的溶液中由于NH3不断放电产生N2从溶液中逸出,
35、所以电解后的电解液经补充NH3或NH3H2O 以后才可返回“溶浸”工序继续使用。答案:(1)+2ZnO+2NH3H2O+2NZn(NH3+3H2O(2)低于30 时,溶浸反应速率随温度升高而增大;超过30 ,氨气逸出导致溶浸反应速率下降(3)2AsC+2H2O2+6NH3H2OAs2O5+10Cl-+6N+5H2O(4)Cu、Cd(5)Zn(NH3+2e-Zn+4NH3N2NH3(或 NH3H2O)19.解析:(1)由CrO5的结构式可知存在过氧键、CrO键、CrO键,在4个CrO键中O为-1价,在CrO键中O为-2价,Cr元素化合价为+6价,反应前后元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应。
36、(2)已知:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)H=-571.6 kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O2(l)H=-187.8 kJmol-1则根据盖斯定律,-2可得,2H2O2(l)2H2O(l)+O2(g)H=-196 kJmol-1。(3)020 min内,根据图像,H2O2的浓度变化量=0.4 molL-1,v(H2O2)=0.020 molL-1min-1;根据图示,每间隔20 min,双氧水的浓度变为原来的一半,则速率也变为原来的二分之一,已知该反应的瞬时速率可表示为 v(H2O2)=kcn(H2O2),20 min时双氧水的瞬时速率 v(H2O2)20 min=k(0.4
37、)n,40 min时双氧水的瞬时速率 v(H2O2)40 min=k(0.2)n,=,则(0.4)n=2(0.2)n,则n=1;催化剂能加快反应速率,故v(H2O2)增大,速率常数k增大,故A、B正确;催化剂不改变反应热(焓变),则H不变,故C错误;催化剂可降低反应的活化能,则Ea(活化能)减小,故D错误。(4)假设只发生题给反应,达平衡时两者分解的物质的量之比为21,设发生分解的CuSO45H2O的物质的量为2 mol,根据反应CuSO45H2O(s)CuSO43H2O(s)+2H2O(g),则生成水蒸气的物质的量为4 mol,设发生分解的NaHCO3的物质的量为 1 mol,根据反应2Na
38、HCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g),则生成水蒸气和二氧化碳的物质的量分别为 0.5 mol,利用相同条件下物质的量之比等于压强之比,=9,则=9,则Kp2=4(kPa)2;平衡后,用总压为101 kPa的潮湿空气其中p(H2O)=8 kPa、p(CO2)=0.4 kPa替换容器中的气体,50 下达到新平衡。对于反应CuSO45H2O(s)CuSO43H2O(s)+2H2O(g),Qp1=(8 kPa)2=64(kPa)2Kp1,平衡逆向进行,容器内 CuSO45H2O的质量将增加;对于反应2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g),Qp2=p(
39、H2O)p(CO2)=3.2(kPa)2Kp2,平衡正向进行,容器内NaHCO3的质量将减少。答案:(1)否(2)-196(3)0.020 molL-1min-11AB(4)94(kPa)2增加减少20.解析:(1)根据图示可知,1 mol Fe晶体变为1 mol气态Fe原子时需吸收416.3 kJ的热量,所以铁单质的原子化热为 416.3 kJmol-1;根据题图可知1 mol气态Fe2+与 1 mol 气态O2-反应会放出3 902 kJ的热量,则FeO的晶格能为3 902 kJmol-1;1 mol基态气态O原子获得1 mol电子变为 1 mol气态O-,放出能量是142 kJ,则O原子
40、的E1=-142 kJmol-1,而基态O原子E2=+844 kJmol-1,E1E2,这是由于O-带一个单位的负电荷,当负一价氧离子再获得电子时要克服电荷之间的排斥力,因此要吸收能量,所以 E1E2。(2)根据EDTA的结构简式可知,该物质分子中含有的C原子,结合了四个其他原子,形成四个单键,这类C原子杂化类型为sp3杂化;有的C原子结合三个其他原子,含有双键,这类碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化;根据题图可知:在Fe3+周围连接 4个 O原子、2个N原子:在两个顶点含有2个O原子,在中间平面上有2个N原子、2个 O原子,构成的是八面体结构;EDTANa -Fe()是离子化合物,含有离子键,
41、阴离子是复杂离子,含有共价单键、共价双键,共价单键为键,共价双键中含有1个键和1个键,在Fe3+上含有空轨道,在与之结合的N、O原子上含有孤电子对,与中间的Fe3+形成配位键,所以在该化合物中除了含有键和配位键外,还存在键和离子键。(3)结构中如1、3、6、7的O2-围成的正四面体空隙有 8个,由题图可知晶体结构中O2-数目为8+6=4(个),则O2-数目与正四面体空隙数之比为48=12;Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面体空隙中,另一半Fe3+和Fe2+填充在正八面体空隙中,则有50%的正八面体空隙没有填充阳离子;含有Fe3+和Fe2+的总数为3,晶胞中有8个图示结构单元,不妨取 1
42、mol这样的晶胞,则1 mol晶胞的质量为m=8(356+416) g=8232 g,1 mol晶胞即有6.021023个晶胞,1个晶胞的体积为V=(a10-10)3 cm3,所以晶体密度为= gcm-3=5.18 gcm-3,所以该晶胞参数 a=1010 pm。答案:(1)416.33 902小于当负一价氧离子再获得电子时要克服电荷之间的排斥力,因此要吸收能量(2)sp2,sp3八面体离子键和键(3)1250101021.解析:结合A、B的结构简式可知AB的反应是乙酸酐与酚羟基发生取代反应,B被氧化为C,C含有酯基,在酸性条件下发生水解反应生成D;根据已知信息中羟醛缩合的反应特征,结合D、F
43、的结构简式对比可知,E为丙酮(CH3COCH3),F在LiBH4作用下发生还原反应生成G。(1)根据分析可知,C含有酯基,在酸性条件下发生水解反应生成D,水解反应属于取代反应。(2)根据已知信息中羟醛缩合的反应特征,结合D、F的结构简式对比可知,E为丙酮(CH3COCH3);由G的结构简式可知,G的分子式为C19H20O5。(3)结合A、B的结构简式可知AB的反应为乙酸酐与酚羟基发生的取代反应,反应的副产物是CH3COOH,则反应的化学方程式为+(CH3CO)2O。(4)AB将羟基变成酯基,CD将酯基变成羟基,结合BC是氧化反应,则设计AB步骤的目的是避免酚羟基被氧化,保护酚羟基。(5)依题意
44、,T能发生银镜反应,遇FeCl3溶液不发生显色反应,但其在稀硫酸中水解的产物之一遇FeCl3溶液能发生显色反应,说明含有结构且不含酚羟基,结合D的分子式为C8H8O3,所以T含两个取代基:第一组是HCOO、CH2OH;第二组是HCOO、OCH3,在核磁共振氢谱上有七组峰,所以T的结构只能是第一组,并且两个官能团不在对位,只能在邻位和间位,符合条件的同分异构体有2种。(6)分析目标产物和原料,结合已知信息羟醛缩合可知,将环己醇氧化为环己酮,再发生羟醛缩合反应,最后将酮重新还原为醇即可,则合成路线为答案:(1)取代反应(2)丙酮C19H20O5(3)+(CH3CO)2O+CH3COOH(4)保护酚羟基(5)2(6)